| 研究課題/領域番号 |
17H02747
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料工学
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
菊池 昭彦 上智大学, 理工学部, 教授 (90266073)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ナノ加工 / エッチング / ナノ構造 / 量子構造 / 光デバイス / 発光効率 / 窒化物半導体 / InGaN |
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| 研究成果の概要 |
低損傷ナノ加工技術である水素雰囲気異方性熱エッチング（HEATE）法による高品質な極微細InGaN/GaN量子構造の作製技術を開発し、発光特性のInGaN量子ディスク直径依存性を12～2020nmの広範囲にわたり系統的に解明した。室温で明瞭に発光する平均直径9nmの極微細InGaN多重量子構造の作製、飽和オゾン水処理による効果的な表面非発光再結合抑制技術、高アスペクトナノ加工が可能なアンモニア添加HEATE法の開発などの新規ナノ構造光デバイス基盤技術の実験的検証を行い、本研究で目標とした窒化物半導体極限微細ナノ構造の作製とナノ構造光デバイス基盤技術の開発は想定以上の成果をもって完了した。
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| 自由記述の分野 |
工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
HEATE法による窒化物半導体の極限ナノ加工技術を確立し、優れた発光特性を有する極微細InGaNナノ構造のデバイス応用技術を開発した。極微細領域におけるInGaN/GaNナノ構造の光学特性に対する理解が進み、直径100nmまでの微細化と飽和オゾン水パッシベーションにより、薄膜量子井戸構造に対して顕著に発光効率が増大することが見いだされた。本研究の成果は、半導体ナノ構造の光物性の解明やナノ加工技術、表面安定化技術の開拓という学術的意義に加え、マイクロLEDディスプレイや超低消費電力ナノLED・ナノレーザなどへの適用が期待され、Society5.0への移行に資する重要な社会的意義を有する。
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